工業電氣自動化

電氣工程及其自動化專業是電氣信息領域的一門新興學科，但由於和人們的日常生活以及工業生產密切相關，發展非常迅速，當前也相對比較成熟。已經成為高新技術產業的重要組成部分，廣泛等領域，在國民經濟中發揮著越來越重要的作用。工業電氣自動化這個專業具有提高運行的經濟性提高勞動生產率、從開始在我國出現並發展至今其還具有改善勞動條件和提高工作的可靠性巨大作用。目前我國全面地實現高科技化、工業化以及信息化的嶄新時代。它將會給我們帶來社會發展的穩定與進步和現代化生產效率的極大提高。因此，積極探討與不斷深入研究當前國家工業電氣自動化的進一步發展和戰略目標的長遠規劃有著十分深遠的現實意義。

基本介紹

• 中文名：工業電氣自動化
• 定義：電氣信息領域的一門新興學科
• 套用於：工業、農業、國防
• 主要影響因素：信息技術的決定性影響

套用

在淨化空調設備中的套用

對溫度與濕度的控制：裝設在通風管的迴風濕度近似於潔淨室的溫濕度感測器所檢測到的溫度與濕度，用比例加積分運算控制把送到控制器與設定濕度進行比較將輸出的電JK信號來控制迴風的濕度使其保持在45%，為了使潔淨室濕度以滿足GMP要求將蒸汽電動調節閥的動作控制在65%。對溫度的控制：裝設在迴風管的淨化空調系統採用DDC控制其溫度感測器所檢測到的溫度送往DX－9100輸出相應電壓信號並與設定點相比較，控制迴風溫度保持在12℃～26℃之間控制加熱電動調節閥或冷水電動調節閥的動作，使潔淨室溫度符合GMP要求。

在建築行業中的套用

隨著我國國民經濟的飛速發展建築勢必要引入電氣自動化的成分以及智慧型化建築，特別是數字電子化科技發展智慧型化已經成為了當今建築界的主流方向。為了資源的人力的節省並能達到設備的合理利用於是就有了建築設備的自動化控制系統。智慧型化建築內有大量的通信自動化系統樓宇自動化系統、辦公自動化系統、電子設備與布線系統、閉路電視系統、火災報警及消防聯動控制系統以及保全監控系統等及其相應的布線系統。

發展歷程

電氣自動化的發展歷程

電氣自動化經歷了從無到有電氣自動化技術是隨著智慧型控制、信息網路、電子技術、的飛速發展與電子和信息技術緊密結合在一起的一門電氣工程套用技術學科直至發展到成熟的過程。

20世紀50年代，電機電力等產品的出現催生了電氣自動化才有“自動化”一詞的說法。而繼電器和接觸器設定來完成事先安排好的判斷和邏輯功能其出現及套用使得機器可以按照人的意志實現的，促使了電氣自動化的發展變革。

20世紀60年代，現代控制理論開始出現，伴隨著微型計算機在各個行業中的不斷的推廣與在專業上的實際套用，生產的過程最最佳化的控制與管理也使自動化進入到了一個全新自動化階段，電氣專業的自動化技術飛速地發展也使之發生了質的變化這也是由於自動控制與信息處理結合的結果所致。

20世紀70年代，通訊的現代化技術、微電子的科學技術以及IT電腦技術對象的發展使電氣自動化系統變為規模龐大和十分複雜的電氣系統，大量的難以解決的問題研究主要集中在現代控制理論範疇。

圍繞這一系列問題的研究就產生了大規模的系統控制和複雜系統智慧型控制的自動化理論、方法以及手段，同時也促進了這門技術的全面革新，高級自動化系統主要是由現代通信科學技術、微型計算機技術以及人工智慧技術所結合的成果體現，同時也對電氣自動化的進一步發展起到了積極的推動作用。

20世紀80年代以來，電氣自動化技術的發展極其迅速日臻成熟已經成為高新技術產業的重要組成部分極大地促進了人工智慧、交通、醫學、航空航天、現代製造技術等技術的發展，這些技術被廣泛套用於農業、工業、國防等領域在國民經濟中顯示出越來越重要的作用。

影響因素

電氣自動化發展的主要影響因素

(1)信息技術的決定性影響。信息技術是包括計算機、世界範圍高速寬頻計算機網路及通訊技術，廣泛的講就是指人類開發和利用信息的一切手段這些技術手段主要目的是用來處理、感測、存儲和顯示各種信息等相關支持技術的綜合體。

現代信息技術又稱為現代電子信息技術是建立在現代電子技術基礎上的它是以通信、計算機自動控制等現代技術為主體將各個種類的信息進行獲取、加工處理並進行利用。現代信息技術是實現信息的獲取、處理、傳輸控制等功能的系統或設備的信息系統技術主要包括光電子、微電子以及分子電子等有關元器件製造的信息基礎技術主要是用於社會經濟生活各個領域的信息套用技術。信息技術的發展在很大程度上取決於電氣自動化中眾多學科領域的持續技術創新信息技術對電氣自動化的發展具有較大的支配性影響。反過來信息技術的進步又同時為電氣自動化領域的技術創新提供了更加先進的工具基礎。

(2)與物理科學的聯繫更加緊密20世紀的後半葉對電氣工程的成長起到了巨大的推動作用。固體電子學也主要是由於三極體的發明和大規模積體電路製造技術的發展，電氣自動化與物理科學間的緊密聯繫與交叉仍然是今後電氣自動化的關鍵，並且將拓寬到微機電、生物系統、光子學系統。

(3)現代技術的迅速發展。現代技術的飛速進步和分析方法勢必帶動著依賴現代技術的電氣自動化、設計方法的日新月異也將迅速發展起來。

未來展望

系統平台的開放化和信息化開放化

是實現管理、決策、設計、控制和製造一體化的關鍵也是計算機網路實現信息實時交換和共享的重要基礎設施，與外界建立一個接口實現與外界網路的連線，它廣泛的被套用在電力系統各元件和局部系統的監視、調節、管理控制上，是電力系統運動技術、信息管理、調度自動化等方面的技術核心。信息化信息技術的電力設備設計、製造和運行中廣泛套用的計算機最佳化與仿真技術在電氣自動化的地位應更加突出。網路通信技術在電氣工程中廣泛使用以及人工智慧分析的廣泛套用都充分展現了信息技術在電氣自動化中起到的重要作用。

系統結構通用化

企業的網路結構對於一個好的電氣自動化控制系統來說能夠保證企業內部的計算機監督、控制設備、財物系統之間的數據通訊快速準確安全。系統結構通用化是非常重要的企業管理者可通過內部網路對現場設備進行實時監督。

標準化的系統程式接口

標準化的程式接口在網路方面可以使用TCP/IP作為統一的通訊標準可以保證不同廠家之間的軟硬體產品數據正常交換在與企業的管理系統、監控系統連線時至關重要的是基於硬體平台的自動化解決方案。使用Windows　NT作為作業系統還解決了它們之間的通訊障礙能夠使硬體可以在自動控制和管理平台之間建立一種最好的接口。方便了電氣自動化系統和辦公系統的數據交換與共享基於Windows系統的標準和技術大大減少了工程時間和費用。

套用國際標準

為了使自動化系統成為開發系統實現不同廠家IED設備的信息共享和互操作性國際電工委員會制定了IEC61850國際標準。為了與國際接軌自動化方面有了廣泛套用特別是我國在IED電力的專業開發與套用方面。基於IEC61850標準的電氣自動化綜合系統的產品研發國內已經取得了不小的成績這也是未來電氣自動化系統的一個大的發展方向。

Ethernet技術的興起

未來的發展應該是結合工業生產過程電力系統對通訊的實時性要求的不斷提高綜合自動化系統的數據傳輸量也越來越多，乙太網的特點就是傳輸數據量大和速度快滿足了這一要求。在繼承乙太網技術的基礎上產生新一代的Ether－net現場匯流排技術是以Ethernet加TCP/IP協定作為最基本的套用模式。當前，對於乙太網、現場匯流排等計算機網路技術也極大的滿足了智慧型化電氣設備有較快發展的要求已經普遍套用於變電站綜合自動化系統中。

電氣自動化的創新

完善體制機制和政策環境，確立企業在技術創新中的主體地位，研發生產更好的電氣自動化控制系統與產品加快實施國家重大科技專項，我國電氣自動化生產企業應加快轉變經濟成長方式，不斷提高自主創新能力並努力開創科學發展的新局面，堅持提高獨立創新能力。

結語

我們要適應時代的進步，伴隨著信息化的發展，電氣自動化要不斷總結經驗和教訓，吸收高新技術的營養，開創電氣自動化發展新局面。